Criterios de Convergencia
Como se discute aquí, se disponen en SeismoBuild cuatro esquemas diferentes para verificar la convergencia de la solución al final de cada iteración.
Esquema basado en Desplazamientos/Rotaciones
Verificación, en cada grado de libertad individual de la estructura, que el desplazamiento/rotación iterativo actual es menor o igual que una tolerancia especificada por el usuario, proporciona al usuario un control directo sobre el grado de precisión o, inversamente, la aproximación adoptada en la solución del problema. Además, y para la gran mayoría de los análisis, tal verificación de precisión local es también suficiente para garantizar la precisión global de la solución obtenida. Por lo tanto, este criterio de verificación de convergencia es la opción por defecto en SeismoBuild para la mayoría de los esquemas de configuración predefinidos con los valores por defecto de desplazamiento y tolerancia de rotación que varían entre diferentes esquemas de configuración. Para el esquema de ajustes por defecto, que conduce a soluciones precisas y estables en la mayoría de los casos, los valores para el desplazamiento y las tolerancias de rotación son 0,0001my 0,0001 rad, respectivamente.
Esquema basado en Fuerzas/Momentos
Existen ocasiones en las que el uso de un criterio de convergencia basado en desplazamientos/rotaciones no es suficiente para garantizar una solución numéricamente estable y/o precisa, debido al hecho de que el equilibrio de desplazamientos/rotaciones no garantiza, en dichos casos especiales, el equilibrio de fuerzas/momentos. Este es el comportamiento típico, por ejemplo, de sistemas estructurales simples (como es el caso de una ménsula vertical) en los que la convergencia de desplazamientos/rotaciones es obtenida mediante unas pocas iteraciones, debido a la simplicidad del sistema y su deformada, lo cual puede no resultar suficiente para que los esfuerzos internos de los elementos resulten balanceados adecuadamente. Particularmente, para el caso de un muro de hormigón armado, la distribución de esfuerzos-deformaciones a lo largo de la sección puede adoptar patrones muy complejos, en virtud de sus notables dimensiones, y generar la necesidad de realizar un número de iteraciones mucho más alto para alcanzar el equilibrio. En dichos casos, si no se utiliza un criterio de convergencia basado en fuerzas/momentos, la respuesta de la estructura resulta altamente irregular, con variaciones abruptas irreales de los valores de fuerzas/momentos (por ej., una curva de respuesta fuerza-desplazamiento oscilante en un análisis de pushover). Como se describe en aquí, una tolerancia global adimensional es utilizada en este caso, con un valor por defecto igual a 1e-3.
Nota: La formulación basada en Fuerzas causará problemas numéricos y dificultades de convergencia cuando se usan funciones de penalidad. En este caso deberán usarse multiplicadores de Lagrange.
Esquema basado en Desplazamiento/Rotación Y Fuerza/Momento
Tomando en cuenta la discusión anterior, resulta claro que la precisión máxima y el control de la solución debería obtener combinando criterios de convergencia desplazamiento/rotación y fuerza/momento. Esta opción, sin embargo, no es la predeterminada debido a que la formulación basada en fuerza/momento en ocasiones crea dificultades en los modelos donde conexiones infinitamente rígidas se modelan con elementos tipo link, tal y como se discute aquí. Aun así, es el criterio de control de precisión y convergencia más estricto que tiene SeismoBuild, y se recomienda a los usuarios con experiencia tomar ventaja del esquema siempre y cuando la precisión sea primordial.
Esquema basado en Desplazamientos/Rotaciones O Fuerzas/Momentos
Este último criterio de convergencia provee a los usuarios con la máxima flexibilidad en lo referente a estabilidad en el análisis, ya que la convergencia se alcanza cuando uno de los dos criterios se revisa. Se recomienda esta opción cuando llegar a una solución estructural final es el objetivo primerio del análisis y la exactitud se asume, al menos momentáneamente, en un papel secundario.
General
Los usuarios pueden seleccionar si las dificultades de convergencia que puedan surgir durante el análisis serán visibles en el Post-procesador. La opción predeterminada es mostrar las dificultades de convergencia en el Post-Procesador de análisis pushover.
Adaptación Automática de las Normas de Convergencia
Si se selecciona esta opción, en particular los pasos del análisis, donde la convergencia es difícil de lograr, el programa puede aumentar inteligentemente las normas de convergencia definidas, a fin de permitir la convergencia y permitir que el programa pase al siguiente paso del análisis. Para no permitir un aumento infinito en el valor de las normas de convergencia, se establece un límite por la opción en casilla de Mayor Incremento Aceptable para las Normas. La opción predeterminada es permitir la adaptación automática de la norma de convergencia.
Nota: Se recuerda a los usuarios que no existe un conjunto de parámetros de criterios de convergencia que funcione para todo tipo de análisis. En SeismoBuild los esquemas de ajustes para los valores por defecto serán habitualmente apropiados para la gran mayoría de las aplicaciones, pero pueden necesitar retoques y modificaciones para proyectos particularmente demandantes, en los que ocurran importantes irregularidades en la respuesta (por ej., grandes diferencias de rigidez, pandeo de alguno/s de los miembros estructurales, cambios drásticos en los patrones de carga e intensidad, etc). Como ejemplo, debe notarse que un control de convergencia más estricto puede conducir a una mayor estabilidad numérica, al evitar que la estructura siga una trayectoria de respuesta incorrecta y menos estable pero, si el control resulta estricto por demás, puede también llevar a que alcanzar la convergencia resulte prácticamente imposible.